Ый билет продолжение. Противоположными свойствами обладают методы моделирования на логическом (вентильном) уровне, которые используют булевы уравнения и двоичные переменные.

• оптимизация в заданном температурном диапазоне.

Противоположными свойствами обладают методы моделирования на логическом (вентильном) уровне, которые используют булевы уравнения и двоичные переменные.

Моделирование на вентильном уровне используется для полной функциональной верификации (проверки функционирования) проекта СБИС.

Попытки совместить быстродействие логического моделирования с возможностью предсказания динамических характеристик СБИС привели к появлению временного моделирования на переключательном уровне. В этом методе МОП-транзистор моделируется линейным сопротивлением, которое включается между выводами истока и стока с помощью идеального ключа. Все емкости электрической цепи считаются подсоединенными к «земле» и задержки вычисляются как произведение емкости на сопротивление. Такой подход позволяет получить непрерывные задержки (а не выбирать их из дискретного ряда), учесть двунаправленное прохождение сигнала, статическое распределение заряда, неопределенные логические состояния

.Моделирование на переключательном уровне используется для временной верификации проекта, выявления гонок и критических путей прохождения сигнала в цифровых и аналого-цифровых СБИС.

Для увеличения скорости моделирования SPICE-подобных систем при минимальном снижении достоверности используются методы, которые первоначально были разработаны для логического моделирования (методы ускоренного моделирования). К ним относится моделирование только активной части цепи, то есть путей распространения сигнала, учет временной неактивности (латентности) подсхем, применение табличных моделей активных элементов, применение различного временного шага и различных численных методов для разных подсхем, применение макромоделей и сочетание различных методов моделирования на разных уровнях иерархии проекта СБИС (гибридное электро-логическое моделирование), моделирование на дискретной сетке переменных, применение кусочно-линейных моделей элементов, экспоненциальная подгонка. Сочетание этих приемов позволяет увеличить скорость моделирования в 10-100 раз и настолько же увеличить предельную размерность моделируемой цепи. Главной характеристикой таких программ является предельный размер электрической цепи, которую она позволяет моделировать за приемлемое время.

Методы ускоренного схемотехнического моделирования используются для более точной (по сравнению с логическим и временным моделированием) временной верификации полностью заказных СБИС с учетом паразитных элементов, выбросов на шинах питания и земли, взаимовлияний сигналов в линиях передачи.

Недостатком методов ускоренного моделирования является снижение достоверности полученного результата. Так, использование свойства латентности подсхем приводит к необходимости принятия допущения о неактивности подсхем, поскольку, строго говоря, подсхема бывает пассивной только функционально, но не электрически: ведь паразитные выбросы на шинах питания и земли, а также межсоединений воздействуют на подсхему независимо от ее функциональной латентности. Аналогично встает вопрос о критериях наступления события при событийном управлении процессом моделирования. Кроме того, событийный алгоритм основан на транспортной модели задержки сигнала, а не аналоговой, которая имеет место в реальной СБИС. Применение дискретной сетки переменных и табличных моделей ставит проблему выбора величины шага дискретизации. При замене некоторых фрагментов СБИС их макромоделями возникает проблема выбора требуемой погрешности макромодели и т. д.

Основной причиной снижения достоверности при использовании методов ускоренного моделирования является то, что для получения достоверных критериев упрощения исходной задачи нужно сначала получить ее точное решение. В описанных же случаях такого решения априори нет. То есть все величины, на основании которых принимается решение о латентности, наступлении события или шаге сетки и т. п., являются исходно неточными. По этой причине наряду с понятием точности при описании свойств программ моделирования используют понятие достоверности. Достоверность понимают как вероятность того, что результат моделирования имеет ожидаемую точность. Более подробно понятие достоверности будет рассмотрено при описании свойств компонентных моделей МОП-транзисторов. В результате низкой достоверности средств ускоренного моделирования для субмикронных СБИС только 40 % проектировщиков достигли успеха, используя программы, не учитывающие тонкие аналоговые эффекты.

Несмотря на то что SPICE-подобные системы моделирования имеют наибольшую точность, потребность в ее дальнейшем увеличении существует с момента создания SPICE и до наших дней. Резервы повышения точности связаны, в основном, с точностью компонентных моделей элементов СБИС.

Некоторые из таких характеристик представлены на рисунке.

Характеристика а отображает насыщение, характеристика б – зону нечувствительности, а характеристика в соответствует звену, обладающему одновременно зоной нечувствительности и насыщением. Характеристика г позволяет учесть люфт или зазор кинематической передачи.

Релейные звенья – это элементы, которые на своём выходе выдают конечное число фиксированных значений. Три наиболее типовые релейные характеристики:

А – идеальное двухпозиционное реле

Б – трёхпозиционному реле с зоной нечувствительности

В – Двухпозиционному поляризованному реле.

Кроме того на рисунке показано прохождение непрерывного сигнала через соответствующие типы реле. Откуда следует, что коэффиуиент передачи реле зависит от величины входного воздействия.